O POTENCIAL DA RADIAÇÃO IONIZANTE -...
Transcript of O POTENCIAL DA RADIAÇÃO IONIZANTE -...
![Page 2: O POTENCIAL DA RADIAÇÃO IONIZANTE - projects.itn.ptprojects.itn.pt/ARIAS/DIVULGACAO_ACTIVIDADE_CIENTIFICA... · Radiação Ionizante -fontes Excesso de protões e neutrões Excesso](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022013000/5c07b05609d3f2922c8b9eb0/html5/thumbnails/2.jpg)
Métodos radiomiméticos
Química Radicalar
FeIIEDTA + H2O2 FeIIIEDTA + HO• + HO‒
H2O2 2 HO•hν
![Page 3: O POTENCIAL DA RADIAÇÃO IONIZANTE - projects.itn.ptprojects.itn.pt/ARIAS/DIVULGACAO_ACTIVIDADE_CIENTIFICA... · Radiação Ionizante -fontes Excesso de protões e neutrões Excesso](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022013000/5c07b05609d3f2922c8b9eb0/html5/thumbnails/3.jpg)
Radiação Ionizante
![Page 4: O POTENCIAL DA RADIAÇÃO IONIZANTE - projects.itn.ptprojects.itn.pt/ARIAS/DIVULGACAO_ACTIVIDADE_CIENTIFICA... · Radiação Ionizante -fontes Excesso de protões e neutrões Excesso](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022013000/5c07b05609d3f2922c8b9eb0/html5/thumbnails/4.jpg)
Decaimento de isótopos radioactivos
Radiação Ionizante - fontes
Excesso de
protões e neutrões
Excesso de
protões
Excesso de
neutrões
Excesso de
energia
+ +++
+
++ +
+
+
+
+ +++
+
++ +
+
+
+
+ +++
+
++ +
+
+
+
+ +++
+
++ +
+
+
+
+ ++++
+
++ +
+
+
+ partícula β
++
++++
+
+
+
++ partícula α
_
+ +++
+
++ +
+
+
radiação X
+ +++
+
++ +
+
+
+ radiação gama
_
![Page 5: O POTENCIAL DA RADIAÇÃO IONIZANTE - projects.itn.ptprojects.itn.pt/ARIAS/DIVULGACAO_ACTIVIDADE_CIENTIFICA... · Radiação Ionizante -fontes Excesso de protões e neutrões Excesso](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022013000/5c07b05609d3f2922c8b9eb0/html5/thumbnails/5.jpg)
Decaimento de isótopos radioactivos
Radiação Ionizante - fontes
![Page 6: O POTENCIAL DA RADIAÇÃO IONIZANTE - projects.itn.ptprojects.itn.pt/ARIAS/DIVULGACAO_ACTIVIDADE_CIENTIFICA... · Radiação Ionizante -fontes Excesso de protões e neutrões Excesso](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022013000/5c07b05609d3f2922c8b9eb0/html5/thumbnails/6.jpg)
Partículas aceleradas de alta energia
Radiação Ionizante - fontes
Partículas aceleradas electrões1H+, 2H+
iões pesados
neutrões
Raios X Radiação electromagnética de elevada
energia (E > 100 eV) provocada pela
desaceleração de electrões rápidos
![Page 7: O POTENCIAL DA RADIAÇÃO IONIZANTE - projects.itn.ptprojects.itn.pt/ARIAS/DIVULGACAO_ACTIVIDADE_CIENTIFICA... · Radiação Ionizante -fontes Excesso de protões e neutrões Excesso](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022013000/5c07b05609d3f2922c8b9eb0/html5/thumbnails/7.jpg)
Interacção com a matéria
Radiação Ionizante
LET - quantidade de energia perdida
por unidade de distância percorrida
![Page 8: O POTENCIAL DA RADIAÇÃO IONIZANTE - projects.itn.ptprojects.itn.pt/ARIAS/DIVULGACAO_ACTIVIDADE_CIENTIFICA... · Radiação Ionizante -fontes Excesso de protões e neutrões Excesso](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022013000/5c07b05609d3f2922c8b9eb0/html5/thumbnails/8.jpg)
Campus Tecnológico e Nuclear
1961 - Laboratório de Física e Engenharia Nucleares (LFEN)
1979 - Laboratório Nacional de Engenharia e Tecnologia Industrial (LNETI)
1985 - Instituto de Ciências e Engenharia Nucleares (ICEN)
1992 - Instituto Nacional de Engenharia e Tecnologia Industrial (INETI)
1994 - Instituto Tecnológico e Nuclear (ITN)
2012 2012 2012 2012 ---- Campus Tecnológico e Nuclear (CTN) Campus Tecnológico e Nuclear (CTN) Campus Tecnológico e Nuclear (CTN) Campus Tecnológico e Nuclear (CTN) ---- Pólo de Loures do ISTPólo de Loures do ISTPólo de Loures do ISTPólo de Loures do IST
![Page 9: O POTENCIAL DA RADIAÇÃO IONIZANTE - projects.itn.ptprojects.itn.pt/ARIAS/DIVULGACAO_ACTIVIDADE_CIENTIFICA... · Radiação Ionizante -fontes Excesso de protões e neutrões Excesso](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022013000/5c07b05609d3f2922c8b9eb0/html5/thumbnails/9.jpg)
Instalação de Radiações Ionizantes - IRIS
![Page 10: O POTENCIAL DA RADIAÇÃO IONIZANTE - projects.itn.ptprojects.itn.pt/ARIAS/DIVULGACAO_ACTIVIDADE_CIENTIFICA... · Radiação Ionizante -fontes Excesso de protões e neutrões Excesso](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022013000/5c07b05609d3f2922c8b9eb0/html5/thumbnails/10.jpg)
Fonte experimental de 60Co
1971 - Instalação (10 kCi) 2009 - Recarregamento (8,2 kCi) 2015 - Automação (4,0 kCi)
Vista interior lateral Vista interior traseira
![Page 11: O POTENCIAL DA RADIAÇÃO IONIZANTE - projects.itn.ptprojects.itn.pt/ARIAS/DIVULGACAO_ACTIVIDADE_CIENTIFICA... · Radiação Ionizante -fontes Excesso de protões e neutrões Excesso](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022013000/5c07b05609d3f2922c8b9eb0/html5/thumbnails/11.jpg)
Fonte experimental de 60Co
1,91
1,74
1,711,92 2,00
2,32 2,30
1,301,42 1,39
2,062,17
0,81 0,820,86
0,31
0,17
0,540,47 0,48
0,27 0,28
0,110,10 0,11
0,170,17
t1/2(60Co) = 5,27 anos
Mapeamento (dosimetria)
Nível 2 (kGy/h, 11.2013)
![Page 12: O POTENCIAL DA RADIAÇÃO IONIZANTE - projects.itn.ptprojects.itn.pt/ARIAS/DIVULGACAO_ACTIVIDADE_CIENTIFICA... · Radiação Ionizante -fontes Excesso de protões e neutrões Excesso](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022013000/5c07b05609d3f2922c8b9eb0/html5/thumbnails/12.jpg)
Acelerador de electrões
10 MeV
8‐12 MeV
4 µµµµs
10‐150 Hz
Feixe de electrões
Feixe fotões (alvo de tungsténio)
Tempo de pulso
Frequência de repetição
![Page 13: O POTENCIAL DA RADIAÇÃO IONIZANTE - projects.itn.ptprojects.itn.pt/ARIAS/DIVULGACAO_ACTIVIDADE_CIENTIFICA... · Radiação Ionizante -fontes Excesso de protões e neutrões Excesso](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022013000/5c07b05609d3f2922c8b9eb0/html5/thumbnails/13.jpg)
Química sob RadiaçãoEstudo dos efeitos químicos produzidos num sistema pela absorção de radiação ionizante
60 - 70%
30 – 40%
![Page 14: O POTENCIAL DA RADIAÇÃO IONIZANTE - projects.itn.ptprojects.itn.pt/ARIAS/DIVULGACAO_ACTIVIDADE_CIENTIFICA... · Radiação Ionizante -fontes Excesso de protões e neutrões Excesso](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022013000/5c07b05609d3f2922c8b9eb0/html5/thumbnails/14.jpg)
Radiólise da água
Rendimento radiolítico, G
(100 eV)-1 = 0,1036 μmolJ-1
![Page 15: O POTENCIAL DA RADIAÇÃO IONIZANTE - projects.itn.ptprojects.itn.pt/ARIAS/DIVULGACAO_ACTIVIDADE_CIENTIFICA... · Radiação Ionizante -fontes Excesso de protões e neutrões Excesso](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022013000/5c07b05609d3f2922c8b9eb0/html5/thumbnails/15.jpg)
Efeito directo da RI
![Page 16: O POTENCIAL DA RADIAÇÃO IONIZANTE - projects.itn.ptprojects.itn.pt/ARIAS/DIVULGACAO_ACTIVIDADE_CIENTIFICA... · Radiação Ionizante -fontes Excesso de protões e neutrões Excesso](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022013000/5c07b05609d3f2922c8b9eb0/html5/thumbnails/16.jpg)
Efeito indirecto da RI
![Page 17: O POTENCIAL DA RADIAÇÃO IONIZANTE - projects.itn.ptprojects.itn.pt/ARIAS/DIVULGACAO_ACTIVIDADE_CIENTIFICA... · Radiação Ionizante -fontes Excesso de protões e neutrões Excesso](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022013000/5c07b05609d3f2922c8b9eb0/html5/thumbnails/17.jpg)
Radiólise da água
![Page 18: O POTENCIAL DA RADIAÇÃO IONIZANTE - projects.itn.ptprojects.itn.pt/ARIAS/DIVULGACAO_ACTIVIDADE_CIENTIFICA... · Radiação Ionizante -fontes Excesso de protões e neutrões Excesso](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022013000/5c07b05609d3f2922c8b9eb0/html5/thumbnails/18.jpg)
1MX
3MX
13DMU
N2O saturated (HO••••)Dose: 4 kGy
O2 saturated (HO•••• , O2•−•−•−•−)
Dose: 6 kGy
137TMX13DMX
37DMX
37DMU
Radiólise de xantinas
![Page 19: O POTENCIAL DA RADIAÇÃO IONIZANTE - projects.itn.ptprojects.itn.pt/ARIAS/DIVULGACAO_ACTIVIDADE_CIENTIFICA... · Radiação Ionizante -fontes Excesso de protões e neutrões Excesso](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022013000/5c07b05609d3f2922c8b9eb0/html5/thumbnails/19.jpg)
Dosimetria
Solução de Fe2+ em meio ácido:
e‒aq + H+ → H•
Solução de Fricke – dosimetria padrão
G(Fe3+) = 2G(H2O2) + 3G(H•) + G(HO•)
60Co γ radiation: G(Fe3+) = 15,5
Absorvância a 305 nm
Gray (Gy) – energia absorvida
por unidade de massa (J kg-1)
![Page 20: O POTENCIAL DA RADIAÇÃO IONIZANTE - projects.itn.ptprojects.itn.pt/ARIAS/DIVULGACAO_ACTIVIDADE_CIENTIFICA... · Radiação Ionizante -fontes Excesso de protões e neutrões Excesso](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022013000/5c07b05609d3f2922c8b9eb0/html5/thumbnails/20.jpg)
DosimetriaRotina
Dose (kGy) = B4x4 + B3x3 + B2x2 + B1x + A
x (cm‐1): absorção específica
![Page 21: O POTENCIAL DA RADIAÇÃO IONIZANTE - projects.itn.ptprojects.itn.pt/ARIAS/DIVULGACAO_ACTIVIDADE_CIENTIFICA... · Radiação Ionizante -fontes Excesso de protões e neutrões Excesso](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022013000/5c07b05609d3f2922c8b9eb0/html5/thumbnails/21.jpg)
DO = log (I0/It)
I0,It: luz transmitida antes (referência) e após o impulso de electrões
Radiólise Pulsada
![Page 22: O POTENCIAL DA RADIAÇÃO IONIZANTE - projects.itn.ptprojects.itn.pt/ARIAS/DIVULGACAO_ACTIVIDADE_CIENTIFICA... · Radiação Ionizante -fontes Excesso de protões e neutrões Excesso](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022013000/5c07b05609d3f2922c8b9eb0/html5/thumbnails/22.jpg)
Fotocátodo de Cs2Te
Energia: 4 - 9 MeV
Pulso de electrões < 5 ps
Radiólise Pulsada (ELYSE – LCP, Orsay)
![Page 23: O POTENCIAL DA RADIAÇÃO IONIZANTE - projects.itn.ptprojects.itn.pt/ARIAS/DIVULGACAO_ACTIVIDADE_CIENTIFICA... · Radiação Ionizante -fontes Excesso de protões e neutrões Excesso](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022013000/5c07b05609d3f2922c8b9eb0/html5/thumbnails/23.jpg)
Aplicações – tratamento de efluentes gasosos
Central eléctrica de Pomorzany, Polónia
![Page 24: O POTENCIAL DA RADIAÇÃO IONIZANTE - projects.itn.ptprojects.itn.pt/ARIAS/DIVULGACAO_ACTIVIDADE_CIENTIFICA... · Radiação Ionizante -fontes Excesso de protões e neutrões Excesso](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022013000/5c07b05609d3f2922c8b9eb0/html5/thumbnails/24.jpg)
Aplicações – tratamento de efluentes líquidos
R. Melo et.al., Rad Phys Chem 77 (2008) 98-100
Corante (Apollofix Red)
Fármaco (diclofenac)
![Page 25: O POTENCIAL DA RADIAÇÃO IONIZANTE - projects.itn.ptprojects.itn.pt/ARIAS/DIVULGACAO_ACTIVIDADE_CIENTIFICA... · Radiação Ionizante -fontes Excesso de protões e neutrões Excesso](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022013000/5c07b05609d3f2922c8b9eb0/html5/thumbnails/25.jpg)
Aplicações – irradiação de fármacos
Vantagens:
• Inactivação eficiente
• Temperatura ambiente
• Embalagem final
• Produtos radiolíticos vestigiários
• Económico
Dmax - resistência do fármaco à RI
Dmin - validação da esterilização por RI
Uniformidade de dose: Dmax/Dmin
Desvantagens:
• Fármaco irradiado é considerado
um novo fármaco
• Estado sólido: ligeiras alterações
na cor e sabor
![Page 26: O POTENCIAL DA RADIAÇÃO IONIZANTE - projects.itn.ptprojects.itn.pt/ARIAS/DIVULGACAO_ACTIVIDADE_CIENTIFICA... · Radiação Ionizante -fontes Excesso de protões e neutrões Excesso](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022013000/5c07b05609d3f2922c8b9eb0/html5/thumbnails/26.jpg)
Aplicações – irradiação de alimentos
28 Days Later (Danny Boyle, 2002) A. Fernandes et.al., Food Res Internat, 54 (2013) 18-25
S. Cabo Verde et.al., J Toxicol Env Heal A, 76 (2013) 291-303
Aumento do tempo de prateleira
Descontaminação
Não invasivo
Não deixa resíduos
Temperatura ambiente
![Page 27: O POTENCIAL DA RADIAÇÃO IONIZANTE - projects.itn.ptprojects.itn.pt/ARIAS/DIVULGACAO_ACTIVIDADE_CIENTIFICA... · Radiação Ionizante -fontes Excesso de protões e neutrões Excesso](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022013000/5c07b05609d3f2922c8b9eb0/html5/thumbnails/27.jpg)
Aplicações – preparação de materiais (grafting)
Nova geração de polímeros adequados a
aplicações biotecnológicas de elevada
especificidade
Monómero: HEMA (metacrilato de 2-hidroxietilo)
Matriz: polietileno
Grafting induzido por radiação gama
Filmes copoliméricos PE-g-HEMA
L. Ferreira, Tese de Doutoramento (FCUL, 2008)
![Page 28: O POTENCIAL DA RADIAÇÃO IONIZANTE - projects.itn.ptprojects.itn.pt/ARIAS/DIVULGACAO_ACTIVIDADE_CIENTIFICA... · Radiação Ionizante -fontes Excesso de protões e neutrões Excesso](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022013000/5c07b05609d3f2922c8b9eb0/html5/thumbnails/28.jpg)
Aplicações – conservação de património cultural
Banho pressurizado com resina de poliéster insaturado e estireno
Crosslinking controlado pelo débito de dose (0,5 – 1,0 kGy/h)
Polimerização completa: 30 – 40 kGy
©ARC-Nucléart
![Page 29: O POTENCIAL DA RADIAÇÃO IONIZANTE - projects.itn.ptprojects.itn.pt/ARIAS/DIVULGACAO_ACTIVIDADE_CIENTIFICA... · Radiação Ionizante -fontes Excesso de protões e neutrões Excesso](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022013000/5c07b05609d3f2922c8b9eb0/html5/thumbnails/29.jpg)
13 de Fevereiro [email protected]
Agradecimento:
FCT – Fundação para a Ciência e a Tecnologia
Projecto ARIAS: RECI/AAG‐TEC/0400/2012